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1、116交通信息与安全2010年第3期第28卷总155期*IC卡读写器在票卡安全处理中的应用12,333袁东王健张宁何铁军12(南京熊猫电子股份有限公司南京210002)(南京地下铁道有限责任公司南京210024)(东南大学ITS研究中心3南京210018)摘要为提高自动售检票系统(AFC)的交易安全性,在分析当前国内单程票交易与储值票充值交易过程中存在的安全问题的基础上,设计了基于PKI技术的交易内置型IC卡读写器。讨论了交易内置型IC卡读写器的结构原理,阐述了其在票务交易过程中安全认证的具体流程与方法。研究成果已在南京地铁应用,实
2、践表明,该读写器有效提高了系统的安全性,取得了良好的效果,可以在国内其他城市轨道交通中推广应用。关键词轨道交通;IC卡读写器;PKI;安全中图分类号:U239.5文献标志码:ADOI:10.3963/j.ISSN16744861.2010.03.028轨道交通自动售检票系统(automaticfare方面的因素:外观尺寸、车票成本以及IC卡读写collection,AFC)是地铁系统中直接面向乘客的器的兼容性。目前国内的许多城市的地铁AFC系统。地铁AFC系统是集计算机技术、网络技选用飞利浦公司的mifareultralight票卡作为术、自动控
3、制技术、大型数据库技术、机电一体化AFC单程车票的介质。选择Ultralight卡的最技术等多项高新技术于一体的大型系统。主要的原因是Ultralight卡的成本较低,每张票[1]AFC系统通常被分成5层:联网收费中卡约为2元,小于乘车的票价。Ultralight共有心、线路中心、车站计算机、车站设备以及票卡。512位存储空间,共16页,每页4B组成,符合目前对AFC系统的研究主要有:系统的互联互ISO14443TYPEA标准。[2]通性,研究体系的功能及各类规范要求;系统Ultralight是1种Memory卡,其本身不具[34]中票卡、票务的管理,重点对
4、票务管理的模块备安全机制,为了防止乘客伪造信息,造成通行费和流程进行研究,已将单程票的选择与安全问题的流失,AFC售票设备通常在票卡中写入相应信[56]列为研究重点,主要对单程票的特性进行总结息的同时,通过单程票交易密钥对写入的信息进并对Ultralight卡的安全问题作了深入研究。本行某种加密算法(如3DES)运算,得到一MAC文在AFC系统架构上对储值票IC卡的安全问题(报文认证码),并将MAC码写入票卡。目前通进行研究,票卡的处理流程部署在设备的计算机常采用SAM(安全认证模块)卡存储密钥、计算卡上,设备计算机通过通用的IC卡读写器对票卡进的MAC码。行
5、读写。所谓通用的IC卡读写器是指IC卡读写由于Ultralight没有双向验证机制,计算器提供IC卡的通用操作接口,接口包括读写扇区MAC码和验证MAC码采用相同的计算过程,这数据、IC卡验证数据、扣值、加值、发送CPU卡指样将造成安全上的隐患。若采用MAC码,一旦令等。SAM卡失窃,不法分子可以利用SAM卡计算票卡的各区的MAC码。解决上述问题的最简便的1票卡安全分析方法是通过网络下载单程票传输密钥,一旦发现1.1单程票交易安全分析有密钥泄露的情况或是发现出现大量的可疑票卡在单程车票选项时,通常需要考虑如下几个时,可以在ACC快速生成新的密钥,并通过网络收
6、稿日期:20100324修回日期:20100510*江苏省科技攻关项目(批准号:BE2006010)、南京市科技攻关项目(批准号:200601001)资助作者简介:袁东(1968),高级工程师.研究方向:交通信息系统及控制.Email:tony@panda.cnIC卡读写器在票卡安全处理中的应用###袁东王健张宁,等117下发至设备,密钥更新快速简便。加密算法。充值时,充值机具将充值请求发至通过网络下载单程票密钥,可以缩短单程票ISAM卡,ISAM卡计算出充值密钥,并返回给充交易密钥的更新周期,提高单程票的安全性。使值机具。由于ISA
7、M卡安装在本地,使用ISAM用网络下载单程票密钥的关键在于解决单程票交卡可以避免通信网络的中断对充值业务的影响。易密钥传输和下载的安全性。由于ISAM卡内含充值密钥,一旦失窃,将1.2储值票充值安全分析导致整个系统的崩溃。因此某些城市通卡采用储值票由于涉及的金额较大,因此充值的安ISAM卡+充值大卡的模式。ISAM卡在上电后全性尤为重要。目前储值票的充值采用2种方不能直接导出充值密钥,需要将激活密钥激活后式:在线充值方式和ISAM卡充值方式。在线充才能生成充值密钥;而所谓充值大卡内部包含1值是指充值密钥存放于中心的充值加密机中,在个电子钱包,每次充值时从充值大
8、卡的钱包中扣充值时,由充
